中建八局西南公司 成都 610041
摘要：随着工程建设的发展对混凝土需求量不断增加，混凝土的原材料就显得尤为关键。其中细骨料是影响混凝土性能的关键，大部分地区的细骨料都是由河里开采出的河砂而来，由于河砂的数量越开采就越少，并且部分地区的河砂砂质细不能直接作为细骨料运用到混凝土中。因此，研究用机制砂来代替部分河砂作为混凝土材料中的细骨料很有必要。
关键词：机制砂 河砂 混凝土性能
ABSTRACT：With the development of Engineering Construction，the demand of concrete is increasing，the raw material of concrete is becoming more and more important. Fine aggregate is the key to affect the performance of concrete，most areas of fine aggregate are from the river sand mined from the river，because the amount of river sand mining is less，in addition，the fine sand in some areas can not be directly used as fine aggregate in concrete. Therefore，it is necessary to use machine-made sand to replace part of river sand as fine aggregate in concrete.
0 引言
随着国家的强大，国家建设工程在不断的扩大，混凝土的需求也在不断增加，对于混凝土原材料的需求也在相应的增加，可以说，我国有着丰富的天然资源，但随着对不可再生资源的不断需求，天然资源的日渐显得紧张，特别是天然河砂。就漳州市而言，每年的混凝土供应量按800万方计算，每年的河砂需求量就将近600万立方米，如此长时间对天然资源的开采，势必会破坏当地的生态资源、农田和水利电力的发展。因此，掌握当地机制砂特性、了解与河砂拌制混凝土的性能区别、全面开发设计能满足各类工程技术要求的机制砂混凝土有着重要的意义。
天然砂是指粒径小于4.75mm的岩石颗粒，通过人工开采和筛选自然生成，其中粒径小于0.075mm的称为泥浆，机制砂是指对岩石进行破碎，并筛分而得到的公称粒径在5mm以下的岩石颗粒。在现今混凝土配比中得到广泛应用。它具有强度高，物理力学性能好，石粉含量可控的优点，可提高混凝土的密实性，改善混凝土的工作性能。机制砂中过多的石粉会使会妨碍砂与水泥的粘结，从而降低混凝土强度。并且，过量的石粉会降低混凝土的和易性及工作性能。因此，如何合理使用机制砂与河沙进行混凝土配比设计是近年来的混凝土研究方向之一。
1机制砂的优点缺点
1.1机制砂的优点
1机制砂一般由岩石破碎而成相对于河砂具有较高的强度
2机制砂因为由岩石破碎而成表面具有一定的棱角性，而河砂长时间被河水侵蚀表面光滑圆润，所以在混凝土中机制砂具有较好的材料黏结力，提高了混凝土的和易性。
3机制砂生产方便，可以利用废弃的混凝土和碎石加工而成，实现资源的再利用降低成本。
1.2机制砂的缺点
1虽说机制砂粒径可以由机器调试，但在实际生产中，机制砂的细度模数偏大（3.0-3.3之间）相对于中砂的标准偏粗。
2机制砂中0.075mm以下石粉含量超标，石粉含量超标不仅影响混凝土强度，还会造成混凝土表面出现砂面。
3机制砂打出的混凝土表面外观质量相对于河砂较差。
2河砂优点缺点
2.1河砂的优点
1河沙由天然石经过水的作用力长期冲撞、摩擦形成，表面比较光滑，具有天然的级配。
2河砂粒径圆润，打出的混凝土外观相对好看。
3河砂开采方便，在一些靠河的地段开采方便。
2.2河砂的缺点
1河砂近年来开采过度，造成了大量的环境问题，部分地区已经禁止开采过度河砂。
2河砂资源受限，部分地区受地域影响没有合适的河砂以供使用。
3河砂长期受河水侵蚀相比于机制砂强度较低。
3实验方案及设计
由于机制砂与河砂的特点不同，在配合比设计中，其它原材料及成型、养护等相关条件都相同的情况下，机制砂混凝土的用水量较大、流动性及和易性较差、容易泌水，28d强度较高，这些性能在C25及以下等级的混凝土中表现尤为突出；要想配制出流动性、和易性及保水性能良好，坍落度符合要求的机制砂混凝土，通过控制合理的石粉含量和适当的调整砂率是可以做到的。我项目位于成都市境内，所采购的机制砂细度模数3.2左右，相对较粗，而且本地的河砂资源较少，并且大部分都是相对于比较细的河砂细度模数2.0左右。本实验根据两种砂的不同参量进行调配，配制出不同的细度模数和石粉含量来对不不同状态下的混凝土性能或强度。
3.1原材选择
1：机制砂：细度模数3.2、石粉含量8.5
2：河砂：细度模数2.1 石粉含量3.0
3：水泥：P.O42.5
4：粉煤灰：F类II级粉煤灰
5：外加剂：聚羧酸高性能减水剂
6：石粉：筛分出机制砂里的石粉
7：水：拌和用水
3.2 配合比设计
细度模数的调整
以C20混凝土为例：将不同比例的机制砂和河砂混合调制出不同比例和石粉含量的混合砂进行配合比的拌制
表1 机制砂河砂参配比例
从实验数据中可以看出单独使用河砂时，砂的细度模数为2.0、偏细，拌合物出现离析状况，调节机制砂河河砂的比例在比例，在细度模数2.8时（机制砂和河砂参配比例70%、30%）混凝土强度相对较高，在单独使用机制砂和河砂时混凝土拌和性能和混凝土强度都不理想。
石粉含量的调整
在C20混凝土中水泥粉煤灰参量较少相比于高标号混凝土骨料件空隙不够密室，细骨料的石粉可以替代一部分掺合料的填充，但石粉含量太高容易增加混凝土的吸水性，造成材料的泌水影响工作性能。同样以C20混凝土为例，使用机制砂和河砂参配比例70%、30%的混合砂来拌制不同石粉含量的混凝土
表3 固定参配比例调节石粉含量
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选用同样参配比例机制砂、河砂70%、30%的混合砂时加入不同石粉含量当石粉含量在10%的范围内时混凝土强度呈现增长趋势，当混凝土内石粉含量超过10%石粉含量越高混凝土强度呈现减低趋势。不同的石粉含量对混凝土强度影响在石粉在一定范围内可以起到提升混凝土强度的效果，但在石粉含量继续增加后混凝土强度降低。
4结论
在机制砂和天然砂的使用中，机制砂偏粗可以使用较细的天然砂进行混合调配，在细度模数2.8左右时混凝土有较高的强度。
在低标号的混凝土中细度模数合适的混合砂中小于8%的石粉含量，可以有效提高混凝土强度过高的石粉含量会导致混凝土性能降低，并且降低强度。
参考文献：
[1]JGJ55-2011 《普通混凝土配合比设计规程》
[2]高石粉含量机制砂对预拌混凝土性能的影响[J]. 谢小元，邢丽君，蒋中强. 混凝土. 2011（12）
[3]高石粉含量机制砂对预拌混凝土性能的影响[J]. 谢小元，邢丽君，蒋中强. 混凝土. 2011（12）
[4]机制砂质量指标及对混凝土性能的影响分析[J]. 何少将. 四川水泥. 2019（12）
[5]人工砂中的石粉含量对混凝土性能的影响[J]. 陈瑞红. 中国新技术新产品. 2010（15）
[6]高石粉含量尾矿人工砂的研究与应用[J]. 王莹. 商品混凝土. 2010（09）
[7]机制砂中石粉含量对混凝土抗渗性能的影响[J]. 李婷婷，王稷良，郑国荣，周明凯，李北星. 混凝土. 2009（03）
[8]机制砂石粉含量对混凝土的性能影响研究[J]. 张如林，陈玉前，刘书童，张硕，魏志超，柯善杰. 混凝土. 2016（03）
[9]浅析机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响[J]. 彭仁琛. 福建建材. 2020（01）
作者简介：高富立 男 1990.7 本科 工程师 18227667265 805483637@qq.com 四川省成都市天府大道北段1480号拉德方斯大厦西楼9层 610041